变压器计算器

变压器计算器

变压器计算器可计算电气变压器的匝数比、次级电压、初级和次级电流、功率以及阻抗变换比。输入两个绕组的初级电压和匝数，以及可选的电流或功率值，即可获得带有分步 MathJax 公式的完整分析。

什么是变压器？

变压器是一种电磁设备，通过电磁感应在两个或多个电路之间传输电能。它由一个磁芯和绕在其上的两个（或更多）线圈组成。初级绕组接收输入功率，次级绕组以不同的电压等级输出功率。

其中 \(V_1\) 和 \(V_2\) 是初级和次级电压，\(N_1\) 和 \(N_2\) 是每个绕组的匝数，\(n\) 是匝数比。

关键变压器方程

电压比： 每个绕组两端的电压与匝数成正比：

电流比： 电流与匝数比成反比（对于理想变压器）：

功率： 对于理想变压器，功率守恒：\(P_{in} = P_{out}\)。对于具有效率 \(\eta\) 的实际变压器：\(P_{out} = \eta \times P_{in}\)。

降压变压器 vs. 升压变压器

• 降压 (N₁ > N₂) — 降低电压，增加电流。常见于配电（例如从 12kV 线路获得 120V）和直流电源。
• 升压 (N₁ < N₂) — 增加电压，减少电流。用于电力传输以减少线路损耗，以及 CRT/高压应用。
• 隔离 (N₁ = N₂) — 提供电隔离而不改变电压。用于医疗设备、敏感电子产品和安全应用。

阻抗变换

变压器还按匝数比的平方变换阻抗：

这一特性广泛应用于音频系统（匹配扬声器阻抗与放大器输出）和射频电路（天线阻抗匹配）。

如何使用此计算器

1. 输入初级电压 — 输入施加到初级绕组的电压 (V₁) 并选择单位。
2. 输入匝数 — 输入初级绕组 (N₁) 和次级绕组 (N₂) 的匝数。
3. 可选输入 — 提供初级电流、额定功率或调整效率以获取电流和功率计算结果。
4. 点击计算 — 按下按钮计算所有变压器参数。
5. 查看结果 — 检查匝数比、电压、电流、功率、阻抗比、变压器图表和分步公式。

实际应用

• 配电 — 升压变压器长距离传输高压电，然后通过降压变压器降低电压供家庭使用。
• 电子电源 — 市电电压被降压至低压（5V、12V 等）供电子设备使用。
• 音频设备 — 输出变压器将真空管或晶体管阻抗与扬声器匹配。输入变压器提供平衡信号隔离。
• 焊接 — 焊接变压器降低电压并升高电流，以产生焊接所需的高电流电弧。
• 测量 — 电流互感器 (CT) 和电压互感器 (PT) 降低高电压和电流以便安全测量。